Давление в коммон рейл: Изучаем Common Rail: всё путем — журнал За рулем

Дизельные системы COMMON RAIL типа BOSCH

Подробности

Опубликовано 19.12.2014 20:49

После получения технологии прямого впрыска дизельного двигателя с системой COMMON RAIL компании ROBERT BOSCH Gmbh удалось с успехом разработать эффективную схему контроля впрыска, которая получила наибольшее распространение и в мире, благодаря своей простоте и надежности. Системы COMMON RAIL от BOSCH классифицируются по типам насоса высокого давления и могут иметь несколько разновидностей в зависимости от задач двигателя. Системы управления топливоподачей BOSCH могут быть трех типов: с регулированием давления в рампе на стороне высокого давления, регулирование потока топлива на стороне высокого давления при выходе топлива из ТНВД и так называемый «двойной контроль», когда регулировка происходит с помощью датчика контроля потока в ТНВД и посредством регулятора давления на топливной рампе с помощью дозирующего клапана на линии низкого давления на входе в ТНВД.

Система Bosch CP1

Насосы Bosch первого поколения типа CP1 приводятся в работу с помощью вала, соединенного с распредвалом двигателя. Они могут иметь модификации CP1K — компактный дизайн и CP1S — стандартный дизайн, но с регулятором давления на корпусе насоса. Система характеризуется наличием погружного электрического топливного насоса, который подает топливо к ТНВД под давлением 2,6 бар и с производительностью 160 л/час (может меняться в зависимости от модели автомобиля). Электрический топливный насос постоянно активирован при работающем двигателе. Лишнее топливо отводится через предохранительный клапан на блоке топливного фильтра в топливный бак. Блок топливного насоса и указателя уровня топлива оснащен еще одним предохранительным клапаном. При заблокированном топливопроводе предохранительный клапан открывается и подаваемое топливо снова возвращается напрямую в топливный бак. Это позволяет избежать повреждений топливной системы.

ТНВД системы СР1 имеет три плунжера, расположенных радиально к друг другу под углом в 120 градусов. В центре корпуса топливного насоса установлен приводной вал. Привод плунжерных пар осуществляется посредством эксцентрикового кулачка напрямую от выпускного распределительного вала через соединительный элемент. Передаточное число привода топливного насоса соответствует передаточному числу коленчатого вала относительно распределительного вала 2 : 1. ТНВД СР1 не имеет клапана дозирования топлива. Давление в топливной рампе регулируется исключительно посредством регулятора давления топлива (DRV). ТНВД должен создавать минимальное давление в рампе на уровне 170-200 бар на холостом ходе и 1350 бар на максимальных оборотах. После входного штуцера на линии низкого давления в ТНВД имеется специальный клапан, который переводит часть топлива для смазки внутренних поверхностей насоса. Пружина клапана настроена так, что если давление в магистрали ниже 0,8 бар, то топливо направляется на смазку и охлаждение насоса и затем сливается в линиию обратки. Если давление выше 0,8 бар, то пружина сжимается и большая часть топлива подаётся к плунжерам для сжатия.

По мере вращения приводного вала, эксцентрик нажимает на трехгранную втулку, а она надавливает на поршень плунжера. Когда эксцентрик не давит на поршень плунжера, поршень под действием возвратной пружины двигатется к центру насоса, создавая разряжение в камере, которое открывает впускной клапан и топливо попадает в камеру. После нажима эксцентрика на поршень, тот двигается вверх, сжимая топливо и высокое давление в камере перекрывает впускной клапан (как только давление станет около 1 бара), одновременно выдвигая шарик контрольного клапан на впуске и выпуская топливо из камеры уже под высоким давлением. После этого движение поршня вниз снова создает разряжение и шарик перекрывает выпускное отверстие и впускной клапан открывается снова. Такт повторяется. Некоторые варианты насоса могут иметь клапан деактивации одного из плунжеров. Причина его использования — снижение нагрузки на ТНВД на малых оборотах, а также быстрое понижение давления в системе при переходе блока управления в аварийный режим. Клапан деактивации состоит из электромагнита и штока, который перекрывает подачу топлива для сжатия. После подачи сигнала с ЭБУ на клапан, соленоид прижимает шток с золотником клапана к впускному отверстию.

Регулятор давления топлива является частью топливной рампы или расположен на корпусе ТНВД. Клапан на насосе располагается после выпускного штуцера подачи топлива в рампу и отводит часть топлива в линию обратки. Клапан состоит из соленоида и подпружиненного штока, который упирается в шарик для перекрытия сливного канала. Открытие форсунок и работа плунжеров приводят к сильным гидравлическим колебаниям топлива. Шарик в клапане призван гасить эти колебания. Если давление в клапане больше 100 бар, то пружина сжимается и топливо утекает в магистраль обратки. Под управлением сигнала частоты с ЭБУ соленоид двигает шток вперед и он перекрывает слив в обратку, повышая давление в линии. Если ЭБУ не управляет клапаном, то давление находится на уровне 100 бар. Если клапан на рампе, то он находится на линии слива топлива в магистраль обратки и регулирует топливо по сигналу частотной модуляции с блока управления двигателем.

Также на рампе устанавливается датчик измерения давления. Он с высокой точностью и за соответственно короткое время измеряет мгновенное давление топлива в рампе и передает в ЭБУ сигнал напряжения, соответствующий имеющемуся давлению. Датчик функционирует вместе с регулятором давления топлива в замкнутом контуре регулирования. Также в рампе может располагаться датчик температуры топлива. Его сопротивление при температуре 25 градсов — 2400 Ом, при температуре 80 градусов — 270 Ом.

Обычно в двигателях с системой Bosch СР1 используются форсунки электромагнитного типа. Принцип работы в следующем:
Топливо из рампы под выскоим давлением через трубку направляется к форсунке и далее по топливной галерее в форкамеру распылителя, а также через впускной дроссель в управляющую камеру клапана. Управляющая камера клапана соединена с линией возврата топлива в бак через выпускной дроссель, который может открываться электромагнитным клапаном. В закрытом состоянии (электромагнитный клапан обесточен) выпускной дроссель закрыт шариком клапана, поэтому топливо не может выйти из управляющей камеры клапана.

В этом положении в форкамере распылителя и в управляющей камере клапана устанавливается одинаковое давление (баланс давления). На иглу распылителя действует дополнительно усилие собственной пружины, поэтому игла распылителя остается закрытой (гидравлическое давление и усилие пружины иглы распылителя). Топливо не попадает в камеру сгорания. При активации электромагнитного клапана открывается выпускной дроссель. За счет этого возрастает давление в управляющей камере клапана, а также гидравлическое усилие, действующее на управляющий золотник клапана. Как только гидравлическая сила в управляющей камере клапана станет меньше гидравлической силы в форкамере распылителя и пружины иглы распылителя, игла распылителя открывается. Топливо через отверстия распылителя впрыскивается в камеру сгорания. Спустя заданное программой время подача электропитания к электромагнитному клапану прерывается. После этого выпускной дроссель снова закрывается. С закрытием выпускного дросселя в управляющей камере клапана через впускной дроссель восстанавливается давление из топливной рампы. Это повышенное давление с большим усилием воздействует на управляющий золотник клапана. Эта сила и сила упругости пружины иглы распылителя теперь превосходят силу в форкамере распылителя и игла распылителя закрывается. Скорость закрывания иглы распылителя определяется расходом впускного дросселя. Впрыск прекращается, как только игла распылителя достигает своего нижнего упора. Косвенное приведение в действие иглы распылителя посредством системы гидравлического сервопривода применяется, когда усилие, необходимое для быстрого открывания иглы распылителя с помощью электромагнитного клапана, не может быть создано напрямую. Для этого дополнительно к объему впрыскиваемого топлива в возврат топлива через дроссели управляющей камеры подается требуемый «управляющий объем». Дополнительное к управляющему объему имеются объемы утечек на перемещение иглы распылителя и управляющего золотника клапана. Электромагнитные форсунки калибруются во время производства и имееют несколько вариантов кодировки. Ранние версии разделены на классы (например, Х, Y, Z у Hyundai) и в случае замены классы форсунок необходимо комбинировать по определенному принципу. В более поздних системах используется код : 8-значный (ЕВРО IV) или 9-значный (ЕВРО V), который представляет собой поправочный коэффициент для коррекции топлива и выгравирован на поверхности головки топливной форсунки. В случае замены форсунок в память ЭБУ необходимо вводить новый код. Также необходимо вводить коды форсунок при замене ЭБУ на новый в память нового блока.

Система Bosch CP1Н

Система Bosch CP1H относится к второму поколению и стала применяться с 2001 года. В отличие от насосов CP1 в СР1Н на стороне подачи топлива в рампу расположен соленоидный клапан контроля количества топлива, подаваемого из насоса в рампу. Эта конструкция впервые была применена на типе СР3, но добавлена к СР1 для увеличения производительности насоса. Это позволяет увеличить эффективность насоса, понизив температуру топлива, нагрузку и повысив создаваемое давление. Привод топливного насоса осуществляется напрямую от выпускного распределительного вала через соединительный элемент. Передаточное число привода соответствует передаточному числу коленчатого вала относительно распределительного вала 2 : 1. Топливный насос может вырабатывать максимальное давление топлива от 1600 до 1800 бар. Еще одна особенность системы СР1Н — использование деактиватора одного из плунжеров в случае, если нет необходимости развивать максимальное давление в рампе.

В случае, если в системе не используется погружной электрический насос, ТНВД может быть оборудован подкачивающим насосом шестеренного типа. Основные конструктивные детали – две находящихся в зацеплении шестерни, вращающиеся друг навстречу другу и подающие топливо, защемленное во впадинах между зубьями, из полости всасывания в полость нагнетания. Контактная линия шестерен между полостью всасывания и полостью нагнетания уплотнена, что исключает возможность обратного перетекания топлива. Подача насоса примерно пропорциональна частоте вращения двигателя. В этой связи требуется регулирование подачи / переходного давления. Величина переходного давления, нагнетаемого зубчатыми колесами, зависит от дросселирующих отверстий и их проходного сечения в перепускном дроссельном клапане. Перепускной дроссельный клапан интегрирован в контур низкого давления топливного насоса. Создание высокого давления (до 1800 бар) вызывает высокую температурную нагрузку на отдельные детали топливного насоса. Поэтому для обеспечения выносливости механические детали топливного насоса должны обильно смазываться. Перепускной дроссельный клапан спроектирован так, чтобы при любом режиме эксплуатации обеспечить оптимальное смазывание и, соответственно, охлаждение. При низкой частоте вращения топливного насоса (низкое давление подкачивающего насоса) управляющий золотник лишь немного смещается со своего седла. Потребность в смазке/охлаждении, соответственно, мала. Открывается малая подача топлива через дроссель на конце управляющего золотника для смазки/охлаждения насоса. Некоторые ТНВД могут быть снабжены автоматической вентиляцией (Форд). Через дроссель отводится воздух, который может находиться в топливном насосе. С ростом частоты вращения топливного насоса (ростом давления подкачивающего насоса) управляющий золотник сильнее поджимает нажимную пружину. При растущей частоте вращения топливного насоса требуется усиленное охлаждение топливного насоса. При заданном давлении открывается байпасное охлаждение топливного насоса и расход топливного насоса увеличивается. При высокой частоте вращения топливного насоса (высоком давлении подкачивающего насоса) управляющий золотник сильнее поджимает нажимную пружину. Теперь байпасное охлаждение топливного насоса полностью открыто (максимальное охлаждение). Избыток топлива через байпас обратного потока возвращается в полость всасывания подкачивающего насоса. Таким образом внутреннее давление топливного насоса СР1Н (как и СР1) ограничивается значением 6 бар.

Привод топливного насоса осуществляется от приводного вала, а конструкция, в целом, аналогична CP1. На приводном валу жестко смонтирован эксцентрик, который перемещает три плунжера насоса возвратно-поступательно в соответствии с профилем кулачка эксцентрика. На впускной клапан подается давление топлива от подкачивающего насоса. Если переходное давление превышает внутреннее давление камеры высокого давления (плунжер превышает положение TDC (верхняя мертвая точка)), то впускной клапан открывается. Заполнение камеры высокого давления функционирует комбинировано: С одной стороны, топливо под воздействием переходного давления нагнетается в камеру высокого давления. Давление при этом зависит от проходного сечения клапана дозирования топлива. С другой стороны, топливо при движении плунжера вниз засасывается в камеру высокого давления. Если пройдена BDC (нижняя мертвая точка) плунжера, то впускной клапан закрывается вследствие возросшего давления в камере высокого давления. Топливо больше не может проходить в камеру высокого давления. Как только давление в камере высокого давления превысит давление в топливной рампе, открывается выпускной клапан, и топливо через подсоединение высокого давления нагнетается в топливную рампу (ход подачи). Плунжер насоса подает топливо до тех пор, пока не будет достигнута TDC. Затем давление падает, и выпускной клапан закрывается. Оставшееся топливо более не находится под давлением; плунжер насоса движется вниз. Если давление в камере высокого давления ниже переходного давления, впускной клапан снова открывается, и процесс начинается сначала.

Линия подачи топлива под высоким давлением в рампу имеет ответвление, которое проходит через Клапан регулировки давления для слива лишнего топлива в бак. Клапан установлен или сбоку или позади ТНВД в зависимости от конструкции.

Система Bosch CP3

Система BOSCH CP3 появилась в 2003 году и стала третьим поколением систем BOSCH для прямого впрыска дилеьного топлива. Базовый дизайн насоса CP3 идентичен СР1 и СР1Н. Но в этом типе применена новая технология контроля давления не в линии высокого давления, в на стороне подачи топлива в ТНВД. Для этого применен новый элемент — клапан контроля количества подаваемого в насос топлива (IMV). Корпус имеет новую форму моноблока со сниженным уровнем трения. Другая отличительная особенность — не прямое воздействие эксцентрика на плунжер, а передача усилия через толкатель, что позволяет увеличить нагрузку и добиться максимального давления в 1800 бар. Эти насосы используются как на легковых, так и на коммерческих автомобилях. Версии СР3.1 ~ СР3.4 отличаются размером и уровнем давления в зависимости от выполняемой автомобилем задачи. Версия СР3.4 используется только на грузовиках и автобусах.

Одна из отличительных особеннгостей системы — использование механического передающего насоса, расположенного в задней части ТНВД на линии низкого давления. Насос может быть шестеренчатого типа, как у CP1H, а может быть роторный роликового типа. Такой тип насоса включает в себя эксцентрично расположенную камеру с установленным в ней ротором и роликами, которые могут перемещаться в прорезях ротора. Вращение ротора вместе с создаваемым давлением топлива заставляют ролики перемещаться на периферию прорези, прижимаясь к рабочим поверхностям. В результате ролики действуют как вращающиеся уплотнители, посредством чего между роликами соседних прорезей и внутренней, рабочей поверхностью корпуса насоса, образуется камера. Создание давления определяется тем, что при закрытии входной серпообразной полости объем камеры постоянно уменьшается, и когда выходное отверстие открывается, топливо течет через электромотор и выходит из штуцера в крышке на нагнетательной стороне насоса.

Система Bosch CP4

Система Bosch CPN2

Насосы типа CPN2 используются только в коммерческих автомобилях. Их отличие — два вертикально расположенных в линию качающих плунжера. В некоторых редких случаях применялись насосы с четырьмя качающими элементами.

Сравнительная Таблица Насосов Высокого давления Bosch

Тип ТНВД	Максимальное давление в рампе (Бар)	Тип смазки
CP1	1350	Диз. Топливо
CP1+	1350	Диз. Топливо
CP1H	1600 / 1800	Диз. Топливо
CP1H+OWH	1100	Диз. Топливо
CP3.2	1600	Диз. Топливо
CP3.2+	1100	Диз. Топливо
CP3.3	1600	Диз. Топливо
CP3.4	1600 / 1800	Масло
CP3.4+	1600	Диз. Топливо
CP2	1400	Масло
CP2.2	1600	Масло
CP2.2+	1600	Масло
CP2.4	1600	Масло
CP4.1	1800 / 2000	Диз. Топливо
CP4.2	1100 / 2000	Диз. Топливо

Список автомобилей, на которых используется система COMMON RAIL типа BOSCH:

IVECO 190 E40=EUROTECH CURSOR 10
IVECO 380/400/410 T42
IVECO 180E24,E27,190224, 190E27,190E31,190E35,260E24,260E27
IVECO CURSOR 8
IVECO STRALIS
SCANIA DSC
MERCEDES ACTROS
SCANIA R420/R500/R580
SCANIA R380/480
MERCEDES ACTROS
MERCEDES ACTROS/TRAVEGO
VOLVO Fh22 / BOSCH
VOLVO FH 12 / EURO I-II (BOSCH — MARK2 PUMP)
VOLVO Fh22 EURO II / BOSCH EQUIP.
MERCEDES ATEGO,CITARO
MERCEDES ACTROS
MERCEDES CITARO/AXOR/TRAVEGO
IVECO 180=190 E38 EUROSTAR=400/440 E38 EUROSTAR
RENAULT MAGNUM 400/440/480 E-TECH=DAF=KHD
AUDI A4/A6=SKODA SUPERB=VW PASSAT 1.9TDI
AUDI A3=SEAT LEON/TOLEDO=VW BORA/PASSAT/GOLF 1.9 TDI
AUDI A2/A4/A6 1.4/1.9 TDI=SEAT AROSA 1.4 TDI=VW LUPO
AUDIA3/A4=VW PASSAT/POLO/BORA=SKODA FABIA/SUPERB 1.9TDI
VW 1.9 TD ENGINE AXR
VW VAN
BMW 330D/XD/530D/730D/X5 3. 0D
LAND ROVER FREELANDER I 2.0 TD4
CHRYSLER VOYAGER 2.5/2.8 CRD
RENAULT KERAX/PREMIUM 370 Dci with pump CP2
OPEL MOVANO+RENAULT MASTER 2.5 Dci 16v.
TOYOTA SR
VW LT 28/35/46 2.8 Tdi+CHEVY BLAZER 2.8 DE+NISSAN FRONTIER 2.8
ISUZU
FIAT=OPEL ASTRA/VECTRA/ZAFIRA 1.9 Cdti
HYUNDAI ACCENT II/MATRIX/i30 1.5 CRDi, TUSCAN/SANTA FE’/TRAJET 2.0 CRDi, h2/STAREX/PORTER/IX35/IX55
RENAULT KERAX/PREMIUM 370/420 Dci with pump CP2
KIA 2.0 CRDi-VGT
FIAT DOBLO’/IDEA/PANDA/G.PUNTO+LANCIA MUSA/Y 1.3 MULTIJET
ALFA MITO+FIAT 500/PANDA/QUBO+OPEL CORSA 1.3
MERCEDES C/E/S/ 200/220/270/280/320 CDI
MERCEDES VITO 108/110/112/E/ML/S/V/CLK 200/220/320/370 CDI
MERCEDES G 270 CDI/E/ML/S 400 CDI/SPRINTER
KIA SORENTO 2.5 CRDI ALLA156P1265+
MERCEDES C30 CDI AMG/C30 CDI AMG
HYUNDAI LIBERO/STAREX+KIA SORENTO 2.5 CRDI
MERCEDES SPRITER 208/308/408 CDI 2.2cc
BMW 320D/330D/530D/730D/740D
DODGE RAM 2500/3500
IVECO DAILY/DUCATO 2. 8/ RENAULT MASTER 2.8
IVECO DAILY 29L 10/L12/35C10/C12/35S10/S12//RENAULT MASTER
VOLVO
RENAULT/MACK TRUCKS
RENAULT ESPACE IV+LAGUNA II+MASTER+MEGANE+SCENIC 1.9 DCI
REMAULT MEGANE/ LAGUNA 1.9 DCI
FIAT ULYSSE/DUCATO 2.0 JTD ENGINE PSA
CITROEN XANTIA+PEUGEOT 406 2.0 HDI
FIAT ULYSSE 2.0 JTD (MOTORE PEUGEOT)
IVECO 100 E 17/65+CUMMINS
VW CONTELLATION+VOLKSBUS+13.180/15.190 ELECTRONIC
ALFA ROMEO 147/156/166(1.9/2.4 JTD)
CITROEN 2.0 HDI/PEUGEOT 2.0 HDI
FIAT PUNTO JTD
OPEL MOVANO/VIVANO+RENAULT MASTER+TRAFIC 2.5 DCI
ALFA ROMEO 166+FIAT BRAVO/BRAVA+MULTIPLA+LANCIA 1.9/2.4 JTD
BMW 530D+730D ENGINE E39
TOYOTA HILUX VIGO 3.0 TD
OPEL MOVANO 2.2 DTI
PEUGEOT 206.307 1.4 HDI=CITROEN XSARA 1.4 HD
MERCEDES CDI VARIE CC./SPRINTER VARIE
MERCEDES 316CDI SPRINTER/VITO 108/110/112 CDI/V200/220 CDI
MERCEDES E 200 CDI / E 220 CDI / E 270 CDI
MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI
MERCEDES C/E/VITO/SPINTER 220/270 CDI
MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI

Тестер давления Common Rail GrunBaum CR-350

Показатели максимально близкие к эксплуатационным

Большой комплект для максимальной диагностики дизельных систем — это тестер давления GrunBaum CR-350. С помощью комплекта проводится диагностика топливной системы прямо на автомобиле. Нет необходимости демонтировать систему и использовать дорогостоящие стенды. Инжектор проверяется вместе с рампой, ТНВД и магистралью. Это делает проверку максимально точной и близкой к условиям эксплуатации автомобиля.

Тестер давления Common Rail GrunBaum CR-350 работает с популярными системами BOSCH, DENSO, и DELPHI.

Возможности стенда CR-350:

• Проверка подкачивающего контура с вакуумным или электрическим насосом;
• Проверка форсунок по объему слива и методом отключения;
• Тестирование максимального давления ТНВД;
• Проверка регуляторов давления рампы и ТНВД;
• Тестирование факела распыления;
• Измерение компрессии;
• Проверка датчика давления.

Преимущества покупки CR 350:

• Универсальность тестера позволяет использовать его на широком спектре автомобилей оборудованных самой распространенной дизельной системой (устанавливаемой на легковом, легком коммерческом и грузовом транспорте).
• Идеальное соотношение цена/качество, позволит начать обслуживать дизельные системы и минимальными вложениями, тем самым имеет быструю окупаемость.
• Охват большинства систем Common Rail дает возможность обслуживать топливные системы большинства производителей BOSCH / DELPHI / DENSO.
• Простота использования тестера позволяет начать работать с минимальными временными затратами на подготовку.

Что входит в комплект наборов CR:

Наименование	GrunBaum CR-150	GrunBaum CR-350	GrunBaum CR-550
Кейс	1	1	1
Трубки для диагностики по обратке	4	4	4
Заглушки для обратки форсунок	4	4	4
Комплект заглушек	1	1	1
Заглушки на рейку (12 мм)	4	4	4
Заглушки на рейку (14 мм)	4	4	4
Колбы для теста по обратке	4	4	4
Шланг для теста линии низкого давления	1	1	1
Манометр низкого давления	1	1	1
Вакуумметр	1	1	1
Компрессометр	—	—	1
Адаптер для подключения к линии низкого давления	1	1	1
Адаптер для подключения к фильтру Delphi	1	1	1
Адаптер с шлангом для подключения к линии низкого давления	1	1	1
Имитатор сигналов	—	1	1
Электроразъем (PRV)	—	1	1
Электроразъем (HP sensor)	—	1	1
Адаптер RPS для Bosch	—	1	1
Адаптер RPS для DELPHI	—	1	1
Адаптер RPS для нового DELPHI	—	1	1
Тестовые колбы для форсунок, высокое давление	—	—	4
Трубки высокого давления тип A	—	—	4
Трубки высокого давления тип B	—	—	4
Трубки высокого давления тип С	—	—	4
Кабели для подключения к форсункам BOSCH	—	-6	6

Выбирайте прибор, который идеально подойдет для решения именно Ваших профессиональных задач!

Функции и элементы системы Common Rail проверямые комплектами	GrunBaum CR-150	GrunBaum CR-350	GrunBaum CR-550	Симптомы неисправностей
Проверка подкачивающего контура с вакуумным топливным насосом			да	Нет запуска, заводится и сразу глохнет,  трудный запуск после ночной стоянки, ошибка мониторинга давления топлива в рампе, белый дым, дизельный стук.
Проверка подкачивающего контура с электрическим погружным топливным насосом			да	Нет запуска,  заводится и сразу глохнет,  трудный запуск после ночной стоянки, ошибка мониторинга давления топлива в рампе, белый дым, дизельный стук.
Проверка форсунок по объему обратного слива (не подходит для пьезо-форсунок)		да	да	Нет запуска,  заводится и сразу глохнет,  трудный запуск после ночной стоянки, ошибка мониторинга давления топлива в рампе, белый дым, Черный дым, дизельный стук, неравномерная работа на ХХ.
Проверка форсунок методом отключения от рампы				Нет запуска, вибрации на ХХ.
Проверка ТНВД на максимальное развиваемое давление «в тупик»	—	да		Нет запуска,  заводится и сразу глохнет,  трудный запуск после ночной стоянки, ошибка мониторинга давления топлива в рампе, белый дым, дизельный стук.
Проверка регулятора давления на ТНВД на линейность	—			Ошибка мониторинга давления топлива в рампе, особенно на переходных режимах работы ДВС.
Проверка регулятора давления на рампе на герметичность и линейность	—	да	да	Ошибка мониторинга давления топлива в рампе, особенно на переходных режимах работы ДВС.
Проверка датчика давления на рампе	—			Ошибки мониторинга давления в рампе, дизельный стук, белый дым.
Проверка форсунок по объему впрыска в цилиндр и по форме факела распыла	—	—	да	Нет запуска, долгий запуск, вибрации на ХХ, белый дым
Измерение компрессии двигателя	—	—		Нет запуска, вибрации на ХХ, белый дым.

Функции:

	Диагностика форсунок с вывешиванием Оценка формы факела и объема впрыскиваемого топлива на пуске является очень мощной диагностикой исправности форсунок. Колбы высокого давления предназначены для диагностики формы факела распыла форсунок и для сравнения объема впрыскиваемого в цилиндр топлива на режиме пуска. Они имеют удобную фиксацию на корпусе форсунки и удобную систему сброса топлива из мерной мензурки в пластиковый резервуар. Это позволяет повторять измерения объема без снятия и опорожнения колб. Наборы длинных топливных трубок и электрических удлинителей необходимы для подключения «вывешенных» форсунок с мерными колбами на распылителях к топливной рампе и к разъемам штатной электропроводке во время тестирования.
	Диагностика регулятора давления на топливной рампе Регулятор давления один из самых тяжело диагностируемых элементов системы Common Rail. Неисправность регулятора приводит к переходу ECU на аварийный режим работы из-за слишком высокого давления топлива или слишком низкого, вплоть до отсутствия запуска, появления дизельного стука или белого дыма в отработавших газах. Источник тока из набора имеет удобный разъем для подключения к регулятору давления на рампе и позволяет проверить его на герметичность. Имитатор регулятора из комплекта CRDI тестера подключается к автомобильной электропроводке вместо штатного регулятора и предотвращает переход ECU на жесткий аварийный режим, при котором запуск двигателя не возможен. Такой режим сопровождается отсутствием управления основными компонентами системы со стороны ECU и проведение дальнейших тестов бессмысленно.
	Диагностика ТНВД Источник регулируемого тока из набора подключается к регулятору давления на ТНВД и позволяет проверить способность ТНВД создавать давление на различных режимах работы двигателя. Имитатор из набора необходим для предотвращения перехода ECU на программу аварийной работы. Работоспособность ТНВД оценивается по штатному датчику давления топлива в рампе с помощью сканера. Набор заглушек на рампу поможет исключить влияние форсунок на оценку производительности ТНВД на режиме пуска. Таким образом можно не только сделать вывод об исправности или неисправности ТНВД, но и локализовать тип дефекта: Износ плунжерных пар; Неисправность регулятора давления на ТНВД; Засорение регулятора давления; Недостаточный/избыточный ток управления регулятором со стороны ECU; Из этого вытекает стратегия ремонта или замены ТНВД или его составных компонентов.
	Диагностика форсунок по обратке Полная диагностика форсунок проводится на дорогостоящих дизельных стендах и требует демонтажа их из мотора. Прежде чем приступить к этим сложным и дорогостоящим работам целесообразно провести диагностику форсунок в составе системы Common Rail на двигателе. Набор мерных колб низкого давления, прозрачных трубок и штуцеров позволяет оценить исправность форсунок по сравнительному анализу объема топлива в обратке от каждой форсунки. Заглушка из набора позволяет предотвратить утечку топлива из штатных трубок обратки во время тестов.
	Диагностика состояния двигателя Нестабильная работа цилиндров дизельного двигателя может быть вызвана как неисправностью форсунок, так и низкой компрессией. Проставки из набора устанавливаются на двигатель вместо форсунок. К ним подсоединяется манометр для измерения компрессии. Пластиковые заглушки из набора позволяют защитить открытые части контура высокого давления от загрязнения.
	Диагностика форсунок с вывешиванием Оценка формы факела и объема впрыскиваемого топлива на пуске является очень мощной диагностикой исправности форсунок. Колбы высокого давления предназначены для диагностики формы факела распыла форсунок и для сравнения объема впрыскиваемого в цилиндр топлива на режиме пуска. Они имеют удобную фиксацию на корпусе форсунки и удобную систему сброса топлива из мерной мензурки в пластиковый резервуар. Это позволяет повторять измерения объема без снятия и опорожнения колб. Наборы длинных топливных трубок и электрических удлинителей необходимы для подключения «вывешенных» форсунок с мерными колбами на распылителях к топливной рампе и к разъемам штатной электропроводке во время тестирования.

Применяемость

Bosch

Легковые марки и модели авто

AUDI A4/A6=SKODA SUPERB=VW PASSAT 1.9TDI, AUDI A3=SEAT LEON/TOLEDO=VW BORA/PASSAT/GOLF 1.9 TDI, AUDI A2/A4/A6 1.4/1.9 TDI=SEAT AROSA 1.4 TDI=VW LUPO AUDIA3/A4=VW PASSAT/POLO/BORA=SKODA FABIA/SUPERB 1.9TDI, VW 1.9 TD ENGINE AXR VW VAN, BMW 330D/XD/530D/730D/X5 3.0D LAND ROVER FREELANDER I 2.0 TD4, CHRYSLER VOYAGER 2.5/2.8 CRD, RENAULT KERAX/PREMIUM 370DciwithpumpCP2, OPEL MOVANO+RENAULT MASTER 2.5Dci16v. TOYOTA SR, VW LT 28/35/46 2.8Tdi, CHEVY BLAZER 2.8 DE, NISSAN FRONTIER 2.8, ISUZU, FIAT=OPEL ASTRA/VECTRA/ZAFIRA 1.9Cdti, HYUNDAI ACCENT II/MATRIX/i30 1.5CRDi, TUSCAN/SANTA FE’/TRAJET 2.0CRDi, h2/STAREX/PORTER/IX35/IX55, RENAULT KERAX/PREMIUM 370/420DciwithpumpCP2 KIA 2. 0CRDi-VGT, FIAT DOBLO’/IDEA/PANDA/G.PUNTO, LANCIA MUSA/Y 1.3 MULTIJET, ALFA MITO+FIAT 500/PANDA/QUBO, OPEL CORSA 1.3, MERCEDES C/E/S/ 200/220/270/280/320 CDI, MERCEDES VITO 108/110/112/E/ML/S/V/CLK 200/220/320/370 CDI, MERCEDES G 270 CDI/E/ML/S 400 CDI/SPRINTER, KIA SORENTO 2.5 CRDI ALLA156P1265+, MERCEDES C30 CDI AMG/C30 CDI AMG, HYUNDAI LIBERO/STAREX+KIA SORENTO 2.5 CRDI MERCEDES SPRITER 208/308/408 CDI 2.2cc BMW 320D/330D/530D/730D/740D, DODGE RAM 2500/3500, IVECO DAILY/DUCATO 2.8/ RENAULT MASTER 2.8 IVECO DAILY 29L 10/L12/35C10/C12/35S10/S12//RENAULT MASTER VOLVO RENAULT/MACK TRUCKS RENAULT ESPACE IV+LAGUNA II+MASTER+MEGANE+SCENIC 1.9 DCI REMAULT MEGANE/ LAGUNA 1.9 DCI FIAT ULYSSE/DUCATO 2.0 JTD ENGINE PSA CITROEN XANTIA+PEUGEOT 406 2.0 HDI FIAT ULYSSE 2.0 JTD (MOTORE PEUGEOT) IVECO 100 E 17/65+CUMMINS VW CONTELLATION+VOLKSBUS+13.180/15.190 ELECTRONIC ALFA ROMEO 147/156/166(1.9/2.4 JTD) CITROEN 2.0 HDI/PEUGEOT 2.0 HDI FIAT PUNTO JTD OPEL MOVANO/VIVANO+RENAULT MASTER+TRAFIC 2.5 DCI ALFA ROMEO 166+FIAT BRAVO/BRAVA+MULTIPLA+LANCIA 1. 9/2.4 JTD BMW 530D+730D ENGINE E39 TOYOTA HILUX VIGO 3.0 TD OPEL MOVANO 2.2 DTI PEUGEOT 206.307 1.4 HDI=CITROEN XSARA 1.4 HD

Коммерческий транспорт

MERCEDES E 200 CDI / E 220 CDI / E 270 CDI MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI IVECO 190 E40=EUROTECH CURSOR 10, IVECO 380/400/410 T42, IVECO 180E24,E27,190224, E27, 190E31, 190E35,260E24, 260E27 IVECO CURSOR 8, IVECO STRALIS, SCANIA DSC, MERCEDES ACTROS SCANIA R420/R500/R580, SCANIA R380/480, MERCEDES ACTROS MERCEDES ACTROS/TRAVEGO, VOLVO Fh22 / BOSCH, VOLVO FH 12 / EURO I-II (BOSCH — MARK2 PUMP), VOLVO Fh22 EURO II / BOSCH EQUIP, MERCEDES ATEGO,CITARO, MERCEDES ACTROS MERCEDES CITARO/AXOR/TRAVEGO, IVECO 180=190 E38 EUROSTAR=400/440 E38 EUROSTAR, RENAULT MAGNUM 400/440/480 E-TECH=DAF=KHD; MERCEDES CDI VARIE CC./SPRINTER VARIE MERCEDES 316CDI SPRINTER/VITO 108/110/112 CDI/V200/220 CDI, MERCEDES C/E/VITO/SPINTER 220/270 CDI и т.д.

Delphi

Легковые марки и модели авто

ALPHA ROMEO : 4C BMW : 3 СЕРИЯ GT CHEVROLET : CORVETTE STINGRAY CITROEN : C3 1. 4 HDI, C3 PICASSO FERRARI : LA FERRARI FORD : FOCUS 1.8 Tdci, MONDEO 2.0 TDCI HYUNDAI : TERRACAN, INFINITI : Q50 KIA : CARNIVAL LAND ROVER : FREELANDER td5 MERCEDES BENZ : CLA, E CLASS NISSAN : NOTE OPEL : ZAFIRA PEUGEOT : 2008 PORSCHE : 911 GT RENAULT : CLIO, CAPTUR, KANGOO, SCENIC ROLLS-ROYCE : WRAITH SSANYONG : REXTON/KYRON/ACTYON/RODIUS/STAVIC CRDI SEAT : LEON SC SKODA : OCTAVIA VOLVO : V60

Коммерческий транспорт

FORD : TRANSIT, TRANSIT 2.4 EU3 HYUNDAI : TRAJET, VOLVO\DAF : F105 VOLVO TRUCK :Fh22 420HP /460HP, V60

Denso

Легковые марки и модели авто

MAZDA : 3, 5, 6, MVP, BONGO NISSAN : NAVARA, PATHFINDER, XTRAIL 2.2, ALMERA, PRIMERA, TINO OPEL : ASTRA 1.7 Cdti, CORSA, MERIVA, ZAFIRA, LEXUS : IS220d MITSUBISHI : PAJERO, PAJERO SPORT, TRITON/L-200, SUBARU : LEGACY TOYOTA : AURIS, AVENSIS, DYNA, Hi-LUX, Hi-ACE, PREVIA, PRADO, LAND CRUISER, RAV4, COROLLA VERSO 2.0, VIGO, COASTER

Коммерческий транспорт

FIAT : DUCATO 2,2l FORD : TRANSIT 2.2/2.4/3.2 HINO : RANGER 4. 9/6.4/7.7, DUTRO, P11C, J05, J08 HYUNDAI : MIGHTY/COUNTY, MEGA, AEROTOWN, G900 ISUZU : ELF, N-series, FORWARD, ERGA, D-MAX, 4HK1/6HK1, 6WF1-TC JOHN DEERE : Series 20, Series 30, 4.8/6.8 KOMATSU : 11/15/23/30 L6. MITSUBISHI: FORTUNER, FIGHTER/CANTER PEUGEOT : JUMPER

Siemens

Легковые марки и модели авто

AUDI : A1/A3/S3 CITROEN : C1/C2/C3/DS3/C4/DS4/C5/DS5/C6/C8/XSARA/BERLINGO/PICASSO/JUMPY/MODUS/ DACIA : DUSTER/LODGY FORD : C-MAX/CONNECT/KUGA/FIESTA/FOCUS/FUSION/GALAXY/MONDEO/S-MAX/RANGER/TRANSIT CONNECT/TURNEO FIAT : Ulysse JAGUAR : X-TYPE/XJ 2700CC LAND ROVER: DISCOVERY/RANGE ROVER SPORT/FREELANDER/DEFENDER MAZDA : MAZDA 2/BT-50 MERCEDES : A 180 CDI/B 180 CDI/CITAN NISSAN : CUBE/JUKE/NOTE/QASHQAI/TIIDA/NV200 PEUGEOT : 107/206/207/208/307/308/406/407/508/607/807/1007/3008/5008/PARTNER/EXPERT RENAULT : LAGUNA/LATITUDE/FLUENCE/CLIO/MEGANE/SCENIC/MODUS SEAT : LEON/ALTEA/IBIZA/TOLEDO SUZUKI : VITARA SKODA : ROOMSTER/FABIA/SUPERB/OCTAVIA/YETI TOYOTA : AYGO VOLVO : S30/V40/S40/S60/V50/V60/V70/S80 VW : BEETLE/CADDY/POLO/GOLF/JETTA/PASSAT/TOURAN/

Коммерческий транспорт

CITROEN : BERLINGO/JUMPY FORD : TRANSIT CONNECT/TURNEO FIAT : SCUDO MAZDA BT-50 NISSAN : NV200 PEUGEOT : PARTNER/EXPERT

Подключение комплекта CRDI к топливной системе в режиме высокого и низкого давления

Пример установки форсунок в мерные колбы

Приборы системы питания Common Rail.

Топливная рампа, датчик расхода топлива и клапан ограничения давления.

Приборы и устройства системы Common Rail



Аккумулятор высокого давления (топливная рампа)

Рампа или аккумулятор высокого давления (Rail) принимает от ТНВД и хранит топливо под высоким давлением. Включение в систему питания этой своеобразной емкости для хранения запаса топлива под высоким давлением позволяет решать одну из характерных для дизеля и других систем впрыска проблем — уменьшить пульсацию давлений в трубках, подводящих топливо к форсункам.

Не секрет, что трубка высокого давления является слабым звеном цепочки, организующей подачу топлива в классической системе впрыска (дизеля или бензинового двигателя Common Rail). Порционная подача топлива непосредственно к форсункам от ТНВД приводит к тому, что соединяющая эти агрегаты трубка выглядит, образно говоря, как мягкий резиновый шланг, по которому перекатываются шарики.
Конечно же, даже верхпрочный металл может не выдержать такую цикличную нагрузку, особенно, когда частота перекатывания «шариков» топлива совпадет с собственной частотой колебаний трубки, т. е. в случае резонансных явлений. Трубка попросту лопнет, и это бывает довольно-таки часто. И промежуточный накопитель — рампа — один из способов решения данной проблемы. Благодаря рампе топливо под высоким давлением постоянно «дежурит» у входа в форсунки, и пульсация отсутствует.
Кроме этого, рампа обеспечивает относительное постоянство давления впрыскивания при открытии форсунки.

Аккумулятор высокого давления в общем виде имеет форму трубки (рис. 1). В зависимости от конструкции двигателя конкретное исполнение аккумулятора может иметь разные формы.
На аккумулятор могут устанавливаться датчик давления топлива и клапан ограничения давления. В качестве дополнительного оборудования могут устанавливаться ограничители расхода топлива и клапан регулирования давления, если он не расположен на ТНВД.
Топливо из ТНВД направляется через магистраль высокого давления к впускному штуцеру аккумулятора (рампы). Из топливной рампы оно распределяется по отдельным форсункам.

Давление внутри аккумулятора измеряется датчиком давления топлива (рис. 2) и ограничивается клапаном регулирования давления (рис. 3) до максимально допустимой величины в зависимости от параметров конкретной системы впрыска.
Через ограничитель расхода топлива, который дросселирует поток топлива, последнее под давлением поступает к форсункам.

Объем аккумулятора (рампы) постоянно наполнен топливом, находящимся под давлением. Величина этого давления поддерживается на постоянном уровне даже при больших нагрузках на двигатель, когда возрастает расход топлива через форсунки.

***

Клапан регулирования давления

Клапан регулирования давления устанавливает величину давления в аккумуляторе высокого давления (топливной рампе) в зависимости от нагрузки на двигатель.
При слишком высоком давлении в рампе клапан открывается и часть топлива из рампы отводится через магистраль обратного слива назад к топливному баку.
При падении давления в топливной рампе клапан закрывается и размыкает контуры высокого и низкого давления.

Клапан регулирования давления 3 (рис. 2, а ) устанавливается либо непосредственно на ТНВД, либо отдельно. Крепится через фланец к корпусу ТНВД или аккумулятору высокого давления.
Якорь 2 прижимает шарик 1 клапана к седлу под действием пружины клапана 4 так, чтобы разъединить контуры высокого и низкого давления.
Включенный электромагнит 3 перемещает якорь, прикладывая дополнительное усилие к прижатию шарика к седлу.
Весь якорь омывается топливом, которое смазывает трущиеся поверхности и отводит лишнее тепло.

Рис.2, а. Клапан регулирования давления:
1 — щарик клапана; 2 — якорь; 3 — электромагнит; 4 — пружина клапана; 5 — электрический штекер

Клапан регулирования давления имеет два контура:

• медленный (электрический) контур регулирует среднюю изменяющуюся величину давления в аккумуляторе высокого давления;
• быстрый (гидромеханический) контур выравнивает высокочастотные колебания давления.

Принцип работы клапана рассмотрим для двух позиций.

Клапан регулирования давления отключен.
От аккумулятора или на выхода ТНВД топливо под высоким давлением подается ко входу клапана. Так как обесточенный электромагнит не развивает никаких усилий, сила давления топлива преодолевает силу действия пружины. Клапан открывается и остается в таком положении большее или меньшее время в зависимости от цикловой подачи.
Пружина подобрана таким образом, чтобы устанавливалось давление топлива около 100 бар.

Клапан регулирования давления включен.
Если необходимо повысить величину давления, то сила действия электромагнита дополняет силу давления пружины. Якорь смещается вниз, уменьшая диаметр проходного сечения, до тех пор, пока объединенное усилие электромагнита и пружины не уравновесится давлением топлива. Затем якорь остается в этом положении, поддерживая постоянное давление.
Величина давления может варьироваться в зависимости от изменения величины подачи топлива в аккумулятор.
Давление в клапане может снижаться также из-за увеличения расхода топлива, впрыскиваемого через форсунки.

Усилие электромагнита пропорционально силе управляющего тока. Управление клапаном осуществляется ШИМ-сигналом. Благодаря этому регулируется расход топлива на слив. Тактовая частота в 1 кГц достаточна для того, чтобы избежать возмущающих движений якоря и соответственно колебаний давления в топливном аккумуляторе.

В более современных системах впрыска регулирование давления происходит дозировкой количества топлива, поданного к ТНВД. Таким образом, уменьшаются энергетические потери.

***

Клапан ограничения давления

Клапан ограничения давления поддерживает определенную величину давления в аккумуляторе, выполняя фактически роль редукционного (предохранительного) клапана. Несмотря на одинаковый принцип работы, на разных моделях двигателей внешне этот клапан может отличаться (см. рисунок 3).

Механический клапан ограничения давления включает следующие конструктивные элементы:

• корпус с наружной резьбой для вворачивания в топливную рампу и с внутренней резьбой для вворачивания упора сердечника клапана и присоединения магистрали обратного слива;
• подвижный сердечник клапана;
• пружину клапана.

Принцип работы этого устройства не отличается от общего принципа функционирования механических клапанов ограничения давления.
Корпус клапана со стороны аккумулятора имеет канал, запираемый конусом сердечника клапана. Пружина плотно прижимает конус к седлу клапана при нормальном рабочем давлении, так что аккумулятор (рампа) остается закрытым.

В случае, когда величина давления в аккумуляторе превысит рабочее значение, конус под действием давления отходит от седла и находящееся под высоким давлением топливо через перепускные каналы отводится в магистраль обратного слива.
В результате давление топлива в топливной рампе снижается до оптимального (для данной системы) уровня.

***



Ограничитель расхода топлива

Ограничитель расхода топлива в системе Common Rail применяют, в частности, на двигателях тяжелых грузовых автомобилей. Он предназначен для предотвращения маловероятного случая, когда форсунка увеличивает продолжительность впрыскивания, например в случае зависания иглы. Чтобы выполнить эту задачу, ограничитель при превышении максимально допустимого количества поступающего из аккумулятора топлива перекрывает магистраль к соответствующей форсунке.
Ограничитель расхода топлива (рис. 4) состоит из металлического корпуса 5, на торцах которого выполнена резьба (наружная или внутренняя) для ввинчивания в аккумулятор высокого давления и для соединения с магистралью, ведущей к форсунке.

Внутри ограничителя расхода топлива находится сердечник 3, отжимаемый пружиной 4 в направлении аккумулятора высокого давления (топливной рампы).
Сердечник уплотняется по стенке корпуса. Продольный канал, имеющий в сердечнике переменный диаметр, заканчивается поперечными перепускными дроссельными отверстиями 8 с точно подобранной пропускной способностью.

Рис. 4 . Ограничитель расхода топлива (схема):
1 — канал со стороны топливной рампы; 2 — ограничительная шайба; 3 — сердечник ограничителя; 4 — пружина ограничителя; 5 — корпус ограничителя; 6 — канал со стороны форсунки; 7 — седло сердечника ограничителя; 8 — дроссельное отверстие

Работа в обычном режиме

В положении покоя сердечник 3 упирается в ограничительную шайбу 2. Открытие форсунки в момент впрыскивания топлива немного снижает давление в ведущей к ней магистрали. В результате сердечник под действием потока топлива из аккумулятора смещается к форсунке (на рис. 4 – вниз), вытесняя при этом смещении некоторое количество топлива для поддержания необходимого давления в магистрали.
Когда впрыскивание завершается, сердечник останавливается, не доходя до седла 7. Затем пружина 4 отжимает его назад в исходное положение против потока топлива, продолжающего перетекать к уже закрывшейся форсунке через дроссельные отверстия 8.

Параметры пружины и дроссельных отверстий подобраны таким образом, что даже при максимальной подаче топлива (включая резервный запас) сердечник способен вернуться в исходное положение, в котором пребывает до начала следующего цикла впрыскивания.

Работа с большой утечкой топлива

Если расход топлива при впрыске значительно превышает необходимый уровень, то под действием сильного потока топлива сердечник садится в седло и перекрывает доступ топлива к форсунке. До остановки двигателя сердечник остается в этом положении, а затем пружина возвращает его назад.

Работа с малой утечкой топлива

Если расход топлива при впрыскивании незначительно превышает необходимый уровень, то после нескольких циклов впрыска сердечник ограничителя постепенно смещается к седлу, а затем точно так же, как и в случае с большой у течкой топлива, перекрывает подачу топлива к форсунке до остановки дизеля.

***

Топливоподкачивающий насос системы питания Common Rail



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Common Rail Дизель — Ford Engineering

Опубликован: 8 декабря 2015 г.

ЧТО ТАКОЕ ОБЫЧНЫЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ДИЗЕЛЬ И ГДЕ УСТАНАВЛИВАЮТСЯ ОТЖИМЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОМПОНЕНТОВ FORD?

Электронные системы управления топливом были внедрены в основном для соответствия законодательству по выбросам, а системы Common Rail были внедрены в магистральное производство в конце 1990-х годов.

Дизель Common Rail бывает электронным и работает под высоким давлением.

Прямой впрыск топлива Common Rail — это система прямого впрыска топлива для бензиновых и дизельных двигателей.На дизельных двигателях он оснащен распределительной рампой высокого давления (2000 бар — 29000 фунтов на квадратный дюйм), питающей отдельные электромагнитные клапаны, в отличие от топливного насоса низкого давления, питающего форсунки или форсунки насоса.

Дизельное топливо впрыскивается в двигатель в очень небольших количествах через форсунки с электронным управлением. Они контролируются блоком управления двигателем (ЭБУ).

Насос высокого давления

Топливо под высоким давлением подается механическим насосом высокого давления, установленным на двигателе.Это топливо высокого давления хранится в резервуаре, называемом Common Rail, до тех пор, пока оно не понадобится форсункам.

Топливо под высоким давлением означает, что дизельное топливо распыляется на мелкие капли. Это означает лучшее сгорание, большую экономию, меньшие выбросы и более тихую работу. Все это особенности современных дизельных систем Common Rail.

Дизельное топливо в дизельной системе Common Rail всегда доступно для двигателя, независимо от его частоты вращения. Он всегда доступен и доступен при высоком давлении.Это означает, что топливо под высоким давлением доступно даже тогда, когда двигатель только тикает, то есть на низких оборотах. Более ранние традиционные дизельные системы, называемые роторными дизельными двигателями, в основном управляются механически.

Как компания Ford Component Manufacturing связана с этой дизельной системой с одним из своих металлических штампованных компонентов? Что ж, мы должны заглянуть в недра автомобильной сборки, чтобы увидеть медные шайбы, которые мы используем для автомобильной промышленности. Важная простая металлическая штампованная деталь в сложной сборке.

Система Common Rail

Ключевые компоненты системы Common Rail обозначены на схеме выше:

1. Электрический подкачивающий насос (присутствует не во всех системах) — подает топливо в насос высокого давления
2. Фильтр — его необходимо заменять в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы обеспечить чистоту системы и срок ее службы.
3. Перепускной клапан — позволяет избытку топлива перетекать обратно в топливный бак
4. Обратный коллектор — контролирует возврат топлива обратно в топливный бак
5. Насос высокого давления — насос высокого давления является сердцем топливной системы.Именно здесь давление в дизельном топливе повышается — оно приводится в действие двигателем, зависит от системы и может генерировать более 2000 бар. Для сравнения, давление в шинах обычного автомобиля может составлять от 2,5 до 3,5 бар.
6. Клапан регулирования высокого давления (присутствует не во всех системах) — электронным образом контролирует давление, создаваемое в насосе (контролируется ECM).
7. Датчик давления в рампе — контролирует давление в системе
8. Rail — это «common rail», где топливо хранится и подается в форсунки для впрыска.
9. Форсунки — форсунки в системе Common Rail управляются и управляются контроллером ЭСУД с учетом нескольких входных сигналов датчиков и сигналов. Производственные допуски и компоненты остаются такими же, как у насосов высокого давления, и имеют решающее значение для работы и срока службы инжектора.
10. Блок управления EDC — Модуль управления двигателем (ECM), который получает обратную связь от различных датчиков в системе и соответственно регулирует давление и впрыск топлива
11. Датчик температуры топлива — контролирует температуру топлива в системе
12. Другие датчики — в зависимости от системы и характеристик автомобиля

Инжектор

Наконец, мы можем увидеть медную шайбу , штампованную металлическую шайбу, изготовленную для автомобильной промышленности компанией Ford Component Manufacturing.

Так почему эта прессованная шайба так важна?

Отсутствие прессованной медной шайбы или неправильно затянутый инжектор могут пропускать горячие продукты сгорания в полость инжектора. Это приведет к выходу из строя нижнего уплотнительного кольца топливной форсунки, что приведет к утечке топлива в камеру сгорания при выключенном двигателе и попаданию горячих продуктов сгорания в топливную систему при работающем двигателе.

Утечка топлива в камеру сгорания может привести к гидростатической блокировке двигателя и отказу двигателя.Это произойдет, когда двигатель выключен и топливо сливается через наконечник форсунок в камеру сгорания.

Утечка продуктов сгорания в топливную систему приведет к заклиниванию внутренних компонентов топливной форсунки и множественному отказу форсунок. Поскольку все форсунки имеют общую топливную рампу в головке блока цилиндров, утечка сгорания в топливную систему приведет к загрязнению всех форсунок.

Черная сажа на дне форсунки — явный индикатор того, что форсунка была неправильно затянута или отсутствовала запрессованная медная шайба.

Рис.1: Отсутствует медная шайба или неправильный момент затяжки форсунки

Ford Component Manufacturing нажимайте их, всегда проверяйте, подходят ли они вам!

Common Rail высокого давления — обзор

Часть вторая: законодательство в области здравоохранения и безопасности, управление и оценка рисков

Строгий порядок приоритета всех систем безопасности испытательного центра должен быть следующим:

Первый приоритет: защита персонала

Второй приоритет: защита объекта

Третий приоритет: защита тестируемого объекта

Формальная ответственность за ОТ и ТБ в крупной организации будет возложена на менеджера, обученного обеспечивать соблюдение политик компании и требований законодательства соблюдаются всеми сотрудниками, посетителями и контролирующей организацией.

Важной особенностью автомобильной испытательной установки является то, что при некоторых обстоятельствах следует ожидать потенциально опасного отказа проверяемого оборудования и что может иметь место неконтролируемый разряд энергии. Поэтому, как подробно обсуждается в главе 3 «Проектирование и строительство испытательного центра», концепция «сдерживания опасности» должна быть встроена не только в структуру объекта, но и в его рабочие процедуры.

Существует очень мало нормативов ОТ и ТБ, которые были разработаны исключительно для средств испытаний силовых агрегатов; во всем мире на них распространяются общие законы, касающиеся безопасности труда и защиты окружающей среды.Тем не менее, применение этих общих промышленных правил иногда имеет непредвиденные последствия и вызывает эксплуатационные сложности, как, например, в случае европейских правил ATEX (см. Главу 4: Требования к электрическому проектированию испытательных центров), Директивы по новому оборудованию (EN ISO 13849-1). и EN 62061 [1,3]. Требования норм EN ISO 13849-1, относящиеся к автомобильной силовой трансмиссии, были приняты испытательными организациями, и появился набор общепринятых передовых практик.Основная проблема заключалась в том, что необходимо рассматривать структуру ячейки как «защиту машины» и, следовательно, требовать двухпроцессорной, «безопасной» системы на основе ПЛК для предотвращения доступа к ячейке, если только в очень специфических условиях.

При оценке числового уровня полноты безопасности (SIL), требуемой в соответствии с EN 62061, типовые испытательные ячейки силовой передачи были отнесены к уровню SIL 2, и переговоры с аккредитованными национальными организациями, такими как TÜV, похоже, пришли к взаимоприемлемому уровню интеграции и практики .Чтобы позволить проводить испытания компонентов трансмиссии, не делая их непрактичными или непомерно дорогими, а также для поддержания хороших показателей безопасности, производственные процедуры, как правило, основываются на установленных и общепринятых передовых методах. Однако там, где прецедентов не существует, как, например, при использовании новых технологий в гибридных и электрических силовых агрегатах и ​​транспортных средствах с использованием больших аккумуляторов и эмуляции аккумуляторов, требуется повышенная бдительность и анализ конкретных рисков.

Авторы рекомендуют участвовать в отраслевых форумах и на веб-сайтах национальных отраслевых ассоциаций производителей оборудования, многие из которых, как правило, дают актуальные советы по подробному соблюдению этих правил.

Рассмотрение общих опасностей в двигателях внутреннего сгорания, электромоторах и силовых агрегатах

Подавляющее большинство «аварий» в автомобильных испытательных центрах не приводят к травмам человека из-за соблюдения правила, касающегося того, что испытательная ячейка должна сформировать коробку для сдерживания опасностей и исключения людей.Сообщаемые травмы в значительной степени связаны с травмами, вызванными плохой уборкой, например, поскользнуться на скользких поверхностях, споткнуться о кабели или трубы, падения из-за отсутствия плит пола и случайного контакта с горячими поверхностями.

Развивающиеся технологии и новые конфигурации в пределах BEV и HEV увеличили количество и типы испытаний, которые сейчас требуются в автомобильном испытательном центре, со соразмерным увеличением новых опасностей, это требует, чтобы руководство «традиционного» испытательного центра ICE пересмотрело свой анализ рисков. и методы работы.Для новых участников автомобильных испытаний жизненно важно изучить и адаптировать существующие передовые методы производства и построить на их основе собственные методы обеспечения безопасности.

Скорее наоборот, в испытательном элементе электромотора или электродвигателя оси установленное проверяемое оборудование, подключенное к аккумуляторной батарее и работающее на холостом ходу, может показаться сравнительно «безопасным» и безвредным по сравнению с более горячим и шумным ДВС; это видимость, которая полностью вводит в заблуждение. В частности, в настоящее время считается, что аккумуляторная батарея представляет значительную опасность в испытательной ячейке, и на большинстве площадок по всему миру они были либо вынесены из ячейки в пределах их собственной защиты, либо, что чаще всего, полностью заменены с помощью эмулятора. .

Два наиболее распространенных и серьезных инцидента с неисправностями, произошедших за последние 20 лет, следующие:

1.

отказы вала — обычно вызваны несоответствующей конструкцией системы и / или плохой сборкой и

2.

Пожар, возникший в проверяемом оборудовании — за последние 10 лет, чаще всего вызванный утечками топлива из систем двигателя высокого давления (с общей топливораспределительной рампой), вероятно, в результате неправильной сборки или модификации системы.

Следовательно, первостепенное значение имеют высокий стандарт испытательной сборки и процедур проверки вместе с проектированием и защитой шахт, а также обучение персонала правильным действиям в случае пожара.

Выбросы взрывчатого вещества в ячейку частей вращающегося оборудования, кроме тех, которые возникают в результате отказа вала, случаются реже, чем можно предположить; но ДВС иногда бросают шатуны, а вспомогательные агрегаты расшатываются и сбрасывают приводные ремни. В этих случаях мусор и последующий разлив нефти должны удерживаться структурой ячеек и дренажной системой, а люди должны с помощью надежных блокировок, правильной процедуры работы и здравого смысла удерживаться вне ячейки, когда работа превышает скорость холостого хода. происходит.

Случаи поражения электрическим током в хорошо обслуживаемых испытательных центрах были редкими, но с ростом развития гибридных и электрических силовых агрегатов транспортных средств должна возрастать опасность поражения электрическим током и ожогов.

Важность маркировки шкафов

Распространение и очень широкий диапазон номинальных мощностей источников электроэнергии и систем распределения порождают возможную путаницу как в современных испытательных камерах, так и в связанных с ними производственных помещениях. По мнению авторов, правильная маркировка, вместе с указанием «живого» статуса, многих «анонимных» электрических панелей, установленных на испытательных объектах, нуждается в улучшении, чтобы обеспечить безопасную рабочую среду. Следует учитывать не только нормальное, активное или спокойное состояние объекта, но и состояние ненормальных условий, когда аварийный или обслуживающий персонал, незнакомый с деталями помещения, быстро вызывается для решения таких ситуаций, как затопление или необнаруженный источник дыма. или во время частичного или общего отключения электроэнергии.

Анализ рисков

Риск может быть определен как опасность или потенциальная опасность , травма, технический сбой, финансовые потери или любая комбинация этих трех факторов.

В то время как менеджеры по ОТ и ТБ сконцентрируются на первом из них, в соответствии с приоритетом, установленным в начале этой главы, старшие менеджеры должны учитывать все три в начале каждого нового предприятия или задачи по тестированию.

Законодательно утвержденный способ работы с управлением рисками состоит в том, чтобы ввести процесс, с помощью которого ответственное лицо перед началом работы должно провести и зарегистрировать оценку риска. Требования Директивы по машинному оборудованию EN ISO 13849-1, которая заменяет EN 954-1, в отношении оценки и «оценки» уровня риска, показаны на рис.2.4.

Рисунок 2.4. Формальная классификация уровней риска или уровней эффективности, как определено в ISO 13849-1: 2006.

Оценка рисков — это не просто «разовая» бумажная работа, которая требуется в связи с изменением условий работы; это непрерывная задача, особенно во время сложных проектов, где некоторые риски могут меняться каждую минуту, прежде чем исчезнуть после завершения задачи.

Персонал, участвующий в проведении оценки рисков, должен понимать, что цель учений заключается не столько в описании и оценке риска, сколько в распознавании и внедрении реалистичных действий и процедур, которые устраняют или уменьшают потенциальные последствия опасности. .

При оценке рисков следует учитывать как риски травм (острые), например, падение с лестницы, так и риски для здоровья (хронические), такие как воздействие канцерогенных материалов, а также риски для окружающей среды, такие как как утечки жидкости в результате происшествий, не представляющих опасности для здоровья человека.

В жизненном цикле испытательного оборудования происходят важные события, когда следует применять процессы ОТ и ТБ и оценку рисков:

•

этапы планирования и предпускового этапа нового или модифицированного испытательного центра, как для конкретного проекта, так и для эксплуатации;

•

при изменении любого законодательства, прямо или косвенно регулирующего объект;

•

периоды обслуживания, ремонта и калибровки внутренним или субподрядным персоналом;

•

значительно отличающиеся тестовые объекты или процедуры тестирования, например, требующие работы без участия человека или нового топлива; и

•

добавление нового оборудования.

Примечание относительно безопасности субподрядчика: Предоставление оценки риска субподрядчиком не отменяет ответственности Клиента или Руководства участка, под которым они работают, по вопросам здоровья и безопасности, прямо или косвенно связанных с выполняемыми работами. выполняется субподрядчиком. Необходимо проверять и контролировать качество оценки и соблюдение описанных в ней процессов. Известно, что небольшие подрядные компании используют настраиваемые шаблоны оценок рисков, предоставляемые их торговыми ассоциациями, и мало знают об их подробном содержании или возлагаемых на них обязанностях.

Официальное введение в должность нового персонала, присоединяющегося к персоналу испытательного центра, и регулярный анализ уровней обучения, необходимого для его развития, являются важными частями комплексной политики управления качеством, ОТ и ТБ, а также экологической политики.

Особый случай управления университетскими испытательными центрами и надзора за ними

Управленческие и операционные структуры лабораторий по испытанию силовых агрегатов в университетах часто отличаются от таковых на промышленных объектах, равно как и уровни соответствующей подготовки и опыта группы пользователей оборудования.При случайном наблюдении, домашнее хозяйство кажется особой проблемой в академических автомобильных испытательных камерах и вокруг них, где часто из-за нехватки места для хранения нередко можно найти рабочие места, загроможденные хранимым оборудованием. Такой беспорядок препятствует доступу или побегу человека и увеличивает пожарную нагрузку на объект.

Уборка — это вопрос первоочередной безопасности, в то время как физическая охрана, которой часто уделяется больше внимания со стороны руководства, может иметь второстепенное значение.

Чтобы получить доступ к испытательному центру, каждый студент и сотрудник должны пройти соответствующий формальный и зарегистрированный инструктаж по технике безопасности.

Строгое соблюдение и использование старшим менеджером уже упомянутого журнала испытательной камеры поможет преодолеть неотъемлемые опасности порой извилистых путей коммуникации в академических организациях и частой смены студенческого контингента; это настоятельно рекомендуется.

Авторы заметили, что как в университетах, так и в государственных организациях слишком часто наблюдается организационный разрыв между группами пользователей лабораторий и их внутренней группой технического обслуживания (Департамент недвижимости). Такие ситуации, а также вызываемая ими трата времени, усилий и средств время от времени были источником разочарования и удивления для многих подрядчиков, участвующих в проектах строительства и модификации объектов. Было замечено, что, если нет тесного сотрудничества с коммерческим партнером, внимание к процедурам калибровки приборов в некоторых испытательных лабораториях колледжей невелико, поэтому они плохо подготавливают студентов к суровым промышленным испытаниям.

Примечания относительно определения причины и следствия

Инженеры-испытатели проводят большую часть своей рабочей жизни, определяя разницу между причиной и следствием.Как в выявлении ценности конструктивных изменений, наблюдаемых по результатам испытаний, так и в попытке найти причину неисправности системы; Персонал, выполняющий испытания и ввод в эксплуатацию, должен развивать как диагностические навыки, так и привычку разумно применять скептицизм. Все инструменты, как правило, лгут, но даже если данные «верны», причину эффекта, наблюдаемого в сложных системах, подобных тем, которые обсуждаются в этой книге, может быть трудно определить, даже если это противоречит здравому смыслу. С таким количеством причин и следствий, заложенных в программный код и логику проектирования, как в испытательном оборудовании, так и в проверяемом оборудовании, поиск неисправностей часто должен быть многопрофильной задачей и является одной из веских причин для обучения инженеров мехатронике.Повторяющиеся неисправности или инциденты могут быть сравнительно легко проанализированы, но ложные неисправности — это кошмар, и они часто возникают на рынке автозапчастей, где обычным средством устранения неисправности без выявления ее причины является замена модуля или соединительного ткацкого станка.

Латинский «тег», который должен быть в записной книжке каждого инженера-испытателя, — «post hoc, ergo propter hoc», что означает «после этого, следовательно, из-за этого». Вероятно, это использовалось в обучении логике на протяжении тысячелетий, и это очень заманчивое логическое заблуждение, которое широко практикуется сегодня.Это пример корреляции , а не причинной связи , в котором событие, следующее за другим, рассматривается как необходимое следствие первого события. Конечно, вывод причинности может быть очевидным и правильным, но мы всегда должны сохранять эту позицию разумно применяемого скептицизма.

Автор этого раздела, в течение многих лет поисков неисправностей в двигателях и испытательных установках, счел полезным вспомнить медицинский афоризм «Когда вы слышите стук копыт, думайте о лошадях, а не о зебрах», означающий, что в поисках Причины неисправностей, грубые ошибки следует рассматривать прежде, чем ошибки большой тонкости.

Давление топлива объяснено — динамика форсунки

Эта статья была прикреплена к электронному письму от Дэйва Стека под названием «Here Fagot» В теле письма просто говорилось «Мне сегодня стало скучно… См. Приложение».

Я не уверен, но думаю, что это его версия подарка.

Его предыдущие электронные письма сообщали мне, что он был в Бангкоке по работе, а в последующих электронных письмах я узнал, что он, должно быть, нашел единственный отель в Таиланде, который обслуживает японскую и китайскую кухню, но не тайскую кухню.

Поскольку Дейв, вероятно, был не в своем уме на пиве Phucket и Thai Stick, когда писал это, я не несу ответственности за информацию, содержащуюся в этой статье.

Если вы считаете, что эта статья отстой, пожалуйста, свяжитесь с Дейвом напрямую и сообщите ему, что вы думаете.

Paul Yaw
Injector Dynamics

---

Часто термин «давление топлива» используется без понимания того, что он на самом деле означает. Это приводит к путанице в отношении расхода форсунок, и люди теряют из виду, как их форсунки на самом деле работают.Понимание того, как давление топлива работает и применяется как в безвозвратных, так и в возвратных топливных системах, важно, если пользователь хочет правильно настроить характеристики своих форсунок и получить предсказуемую заправку. Знание того, чего ожидать, также позволяет пользователю диагностировать проблемы с его топливной системой и, в конечном итоге, заставить автомобиль работать так, как задумано.

Есть два вида давления, которые необходимо учитывать: давление в рампе и эффективное (или дифференциальное) давление. В остальной части статьи это будет просто эффективное давление.Давление в рампе не требует пояснений; это давление внутри рельса. Когда вы прикрепляете датчик давления топлива к концу рельса, он считывает давление внутри рельса. Хотя это число важно, это только половина дела.

Эффективное давление — это фактическое давление, приложенное к форсунке, и представляет собой перепад давления НАПРЯЖЕНИЕ форсунки. Эффективное давление — это то, на чем в конечном итоге основывается расход инжектора. Когда двигатель работает на холостом ходу, во впускном коллекторе создается разрежение.Этот вакуум вытягивает топливо из форсунок и увеличивает эффективное давление в форсунке до давления, превышающего само давление в рампе. Когда автомобиль с наддувом или турбонаддувом находится в режиме наддува, давление внутри коллектора пытается подтолкнуть топливо обратно в форсунку, сопротивляясь потоку, и снижает эффективное давление топлива ниже давления в рампе.

Эта концепция важна, потому что она меняет способ настройки топливной системы в PCM. Существует два основных типа настроек топливной системы: безвозвратный и возвратный.Безвозвратная система работает так, как следует из названия, и не возвращает топливо в бак. Системы обратного типа будут стравливать излишки топлива обратно в бак через регулятор. Системы обратного типа имеют большое преимущество в том, что с помощью регулятора давления топлива с привязкой к вакууму / наддува система может поддерживать ПОСТОЯННОЕ эффективное давление топлива, что может расширить диапазон топливных форсунок и помочь им работать при более низких потребностях в топливе.

В системе возврата базовое давление устанавливается при выключенном двигателе, но работающем насосе.Для GM это давление обычно составляет 58 фунтов на квадратный дюйм (заводское давление топлива в рампе). Опорный регулятор вакуума / наддува поможет изменить давление в рампе в зависимости от давления в коллекторе. Когда двигатель работает на холостом ходу, он может создавать 20 дюймов ртутного столба вакуума, что соответствует примерно 10 фунтам на квадратный дюйм. Ссылка на регулятор позволит ему регулировать и понижать давление в направляющей до 48 фунтов на квадратный дюйм, что приводит к эффективному давлению 58 фунтов на квадратный дюйм, что совпадает с базовым давлением. Когда двигатель делает наддув на 10 фунтов на квадратный дюйм, регулятор отрегулирует и увеличит давление в рампе до 68 фунтов на квадратный дюйм, что снова приведет к эффективному давлению 58 фунтов на квадратный дюйм.Регулятор будет постоянно сбрасывать давление внутри направляющей, чтобы поддерживать одинаковое эффективное давление во всех рабочих условиях. Это помогает предотвратить потерю эффективного давления при полностью открытой дроссельной заслонке, а также помогает предотвратить необходимость работы форсунок с чрезвычайно малой шириной импульса для подачи топлива на холостом ходу. Недостатком систем возврата является тот факт, что они пропускают топливо через очень горячий моторный отсек, в конечном итоге возвращая это тепло обратно в топливный бак.

Система возвратного типа, которая не является регулируемой, будет поддерживать определенное давление внутри направляющей, независимо от того, что происходит в коллекторе. Например, возьмите систему GM со стандартным давлением 58 фунтов на квадратный дюйм в направляющей (обычно рядом с насосом есть механический регулятор, чтобы сбросить давление обратно в резервуар и поддерживать саму направляющую на уровне 58 фунтов на квадратный дюйм). Независимо от того, в каком рабочем состоянии (за исключением того, что требуется больше топлива, чем может подать насос), давление в рампе всегда будет 58 фунтов на квадратный дюйм (или довольно близко). При работе на холостом ходу при 20 дюймах рт. Это требует, чтобы форсунки работали более короткими импульсами, чтобы не перегрузить двигатель и не вызвать насыщение.Напротив, когда в двигателе без наддува широко открыта дроссельная заслонка, давление в коллекторе не находится в вакууме или наддува, поэтому эффективное давление составляет 58 фунтов на квадратный дюйм давления в рампе и не более того. Однако форсированный двигатель при давлении 10 фунтов на квадратный дюйм будет сопротивляться топливу, в результате чего эффективное давление упадет до 48 фунтов на квадратный дюйм с 58 фунтов на квадратный дюйм в направляющей. Это снижает конечную мощность форсунок.

Некоторые безвозвратные системы фактически изменяют мощность насоса, чтобы имитировать систему, на которую указывает ссылка, или чтобы обеспечить большее давление топлива при более высоких потребностях и меньшее давление топлива при более низких потребностях.Топливные системы Ford регулируют работу насоса, чтобы поддерживать эффективное давление топлива на уровне 3 бар. Corvette ZR1 работает под давлением топлива за 30 секунд до тех пор, пока в системе не возникнет повышенная потребность, после чего давление топлива в рампе повысится до 88 фунтов на квадратный дюйм. В подобных системах используются датчики, которые регистрируют давление топлива, и при объединении этого давления с давлением в коллекторе PCM знает, что такое эффективное давление, и соответственно определяет ширину импульса для форсунки. Подобные системы предлагают лучшее из обоих миров.

В конечном итоге нам нужно знать эффективное давление топлива в любой конкретной ситуации. GM использует давление в коллекторе для вычитания из давления в рампе (которое всегда предполагает, что оно составляет 58 фунтов на квадратный дюйм) для расчета ширины импульса. Обращаясь к таблице расхода, в которой запрограммирован расход при различных эффективных давлениях, PCM знает, на какой расход инжектор способен в любой данной операционной системе. Чтобы преобразовать автомобиль GM для работы с возвратной системой с наддувом, нужно просто заполнить все различные давления одним и тем же значением расхода, поскольку эффективное давление (и, следовательно, расход форсунки) останется постоянным, независимо от давления в коллекторе.Послушайте мудрых: когда вы видите, что форсунки, рекламируемые, пропускают X количества топлива при определенном давлении, если у вас есть форсированный автомобиль, они фактически будут расходовать меньше во время форсирования, если у вас нет системы, на которую ссылается буст!

---

Дэйв Стек
Настройка DSX

Что такое датчик давления в топливной рампе? Плохие симптомы и стоимость замены

Что такое датчик давления в топливной рампе?

В дизельных двигателях, а также в бензиновых двигателях используются датчики давления, которые измеряют давление топлива в рампе. С помощью этой информации электронный блок управления (ЭБУ) регулирует время открытия форсунок для подачи в цилиндры оптимального количества топлива для сгорания в зависимости от режима работы двигателя внутреннего сгорания.

Датчик давления в топливной рампе должен измерять давление топлива с достаточно высокой точностью и за очень короткое время. Информация, отправляемая этим датчиком, критична и абсолютно необходима в процессе впрыска.

Где находится датчик давления в топливной рампе?

Датчик давления топлива установлен на рампе высокого давления как для дизельной, так и для бензиновой систем.

Система впрыска бензина с датчиком давления в топливной рампе

Датчик давления в топливной рампе содержит внутри чувствительный элемент и встроенную электронную схему. Топливо под давлением поступает через канал в корпусе датчика к чувствительному элементу. Это преобразует давление в электрическое напряжение, которое усиливается электрической цепью и отправляется через электрические контакты в электронный блок управления (ЭБУ).

Датчик давления в топливной рампе

1. Почтовый канал, куда топливо поступает под давлением;
2. Кузов.Он содержит чувствительный элемент и электронную схему;
3. Электрический разъем.

Датчик давления топлива представляет собой резистивный тензодатчик. Работа датчика этого типа основана на пьезорезистивном эффекте: электрическое сопротивление проводника изменяется в зависимости от продольной механической деформации.

Чувствительный элемент сенсора содержит несколько полупроводниковых пленок на основе кремния. Эта архитектура также позволяет компенсировать влияние температуры на датчик.

Датчик давления в топливной рампе активен. Он должен быть запитан от источника напряжения, обычно + 5В. Электрический разъем содержит 3 контакта: заземление, напряжение питания (AU) и выходное напряжение (UV).

1. Земля;
2. Выходное напряжение;
3. Напряжение питания.

Сигнал (напряжение), генерируемый датчиком, в зависимости от давления топлива в магистрали, изменяется от 0 до 70 мВ. Электронная схема, встроенная в датчик, оценивает и преобразует этот сигнал в напряжение, которое варьируется от 0.5… 4,5 В.

Диапазон измерения датчика давления в топливной рампе находится в диапазоне 0… 1800 (2000) бар. Для правильной работы системы впрыска особенно важна точность измерения датчика. При среднем давлении впрыска отклонение измеренного давления от фактического значения не должно превышать ± 2%.

В зависимости от типа системы впрыска и максимального давления впрыска давление топлива в рампе может составлять 280 бар на холостом ходу и 1800 бар при максимальной нагрузке.

Сигнал, генерируемый датчиком давления в топливной рампе, является частью замкнутого контура управления впрыском. Когда педаль газа нажата, электронный блок управления рассчитывает количество топлива, необходимое для получения желаемого крутящего момента двигателя. Для этого он рассчитывает уровень давления, при котором должно быть топливо в общей топливной рампе.

Регулировка давления осуществляется через клапан давления (регулятор) на ТНВД или рампе. В зависимости от сигнала, полученного от датчика давления топлива, ЭБУ управляет клапаном давления (регулятором) для получения необходимого давления в рампе.

Технические характеристики датчика давления в топливной рампе

• Диапазон измерения [бар] — от 0 до 1800
• Угловой патрубок — M 18 x 1,5
• Напряжение питания (В) — 5 ± 0,25
• Диапазон температур (° C) — — от 40 до +130. (° F) — от -40 до +266
• Время отклика в мс — 2

Признаки неисправного датчика давления в топливной рампе

В случае отказа датчика давления в топливной рампе двигатель будет работать без сбоя режим, так как в нем не будет информации о значении давления в рампе.В этом случае ЭБУ будет контролировать давление от рейки до разомкнутого контура.

Датчик давления топлива — слабое звено в топливной системе, и многие жалуются, что у них возникли проблемы с ним. Может сдаться из-за высоких температур.

Многие задаются вопросом, а нужно ли менять рейку высокого давления вместе с датчиком. Ответ — нет. Меняется только датчик и ремонт занимает не более 15 минут.

1. Двигатель не запускается или с трудом запускается

Первые симптомы в случае затрудненного запуска двигателя могут быть вызваны неисправным датчиком давления в топливной рампе.Если двигатель запускается с трудом в первые несколько раз, он будет довольно быстро не запускаться вообще

2. Расход топлива увеличивается

Поскольку этот датчик неисправен, то ЭБУ больше не знает, сколько топлива подать на рельс. что приводит к введению большего или недостаточного количества топлива.

3. Горит индикатор «Проверьте двигатель».

Поскольку отказ этого датчика так или иначе влияет на двигатель автомобиля, загорится индикатор «Проверка двигателя», сигнализирующий о наличии неисправности.

Коды OBD 2 для неисправного датчика давления в топливной рампе: P0190 — P0194. Поэтому нужен тестер OBD2, чтобы точно определить, является ли этот датчик проблемой в данном случае.

4. Слабое ускорение

Если вы чувствуете, что ваша машина не ускоряется как обычно, то, возможно, виноват этот датчик. Если датчик давления топлива неисправен, то электронный блок управления больше не может должным образом передавать сигналы в топливную систему из-за ошибочной информации, передаваемой неисправным датчиком.

5. Остановка двигателя

Остановка двигателя может произойти, особенно при движении, но также и на холостом ходу. Это признак того, что датчик давления в топливной рампе неисправен и его необходимо проверить.

6. Вы чувствуете, что сильно потеряли мощность двигателя.

Если вы заметите значительную потерю мощности двигателя, периодическую или непрерывную, вам следует подумать о проверке датчика давления в топливной рампе.

Стоимость замены датчика давления в топливной рампе

Стоимость замены всегда будет зависеть от марки и модели автомобиля. В среднем общая стоимость включения датчика давления в топливной рампе колеблется от 200 до 400 долларов. Цена датчика составляет от 50 до 120 долларов, в зависимости от вашего автомобиля, а стоимость рабочей силы составляет около сумма от 150 до 280 долларов. Цены могут варьироваться в зависимости от того, где вы решите ремонтировать свой автомобиль.

Рекомендуемые продукты

Датчик давления Common Rail

Общее описание
Датчик давления Common Rail расположен на топливной рампе.Его функция — контролировать давление топлива в общей топливной рампе. Датчик
используется контроллером ЭСУД как часть расчета% рабочего цикла, применяемого к клапану управления давлением топлива и клапану управления количеством топлива.
Трехпроводный датчик: питание +5 В от контроллера ЭСУД, выходной сигнал и масса. Диапазон выходных сигналов составляет 0,5 ÷ 4,5 В для датчиков давления в рампе Bosch, Delphi и Siemens и 1,0 ÷ 4,2 В — для датчиков Denso.

Внешний вид
На рис. 1 показан типичный датчик давления в системе Common Rail.

Фиг.1

Принцип действия датчика давления Common Rail

Измерение давления — результат изгиба стальной диафрагмы, на которой расположены тензодатчики из поликремния. Они соединены в виде моста Уитстона. Это позволяет использовать высокий уровень сигнала и хорошую температурную компенсацию. Сигнал измерения усиливается в ИС оценки и корректируется с учетом смещения
и чувствительности. На этом этапе снова происходит температурная компенсация, так что калиброванный блок, состоящий из измерительной ячейки и ASIC, имеет только очень низкий уровень температурной зависимости.Часть ИС оценки применяется для диагностической функции, которая может обнаруживать следующие потенциальные дефекты:
— Разрыв соединительного провода к измерительной ячейке.
— Перелом в любом месте сигнальной линии.
— Обрыв моста питания и земли.

Порядок проверки работоспособности датчика давления в Common Rail

• Проверка выходного сигнала

• Подключите заземляющий провод осциллографа к заземлению корпуса.
• Запустить двигатель и оставить его работать на холостом ходу
• Подключите активный датчик к выходному проводу датчика (обычно посередине).
• Посмотрите на экран осциллографа. Давление на холостом ходу должно находиться в диапазоне от 25 до 35 МПа.
• Резко нажмите на дроссельную заслонку, а затем отпустите, давление должно вырасти до 100 МПа, а затем снизиться примерно до 30 МПа.

На рис. 2 вы можете отслеживать изменение давления (ось y) как функцию времени (ось x).

Рис.2

• Возможные неисправности в датчике давления Common Rail:
— Хаотичный выходной сигнал

• Хаотичный выходной сигнал — это когда сигнал напряжения изменяется случайным образом, падает до нуля и исчезает.
  Обычно это происходит при наличии неэффективного датчика давления в общей топливной рампе. В этом случае датчик необходимо заменить.

— Отсутствует напряжение сигнала

• Проверить, подано ли напряжение питания (+ 5,0 В).
• Проверить наличие проблем с заземлением.
• Если напряжение питания и заземление в норме, проверьте сигнальный провод между датчиком давления в общей топливораспределительной рампе и бортовым контроллером.
• Если напряжение питания и / или заземление неправильное, проверьте состояние проводов между датчиком и ЭБУ.
• Если все провода датчика в порядке, проверьте все соединения на опорное напряжение и массу бортового контроллера. Если они верны, то под подозрение падает ЭБУ.

— Источник питания или сигнал датчика давления в общей топливораспределительной рампе соответствует напряжению аккумуляторной батареи автомобиля.

• Проверить на короткое замыкание положительную клемму автомобильного аккумулятора.

Симптомы отказа насоса CP3 и проблемы инжектора Common Rail

Это универсальное средство проверки симптомов проблем, связанных с форсунками Common Rail и насосами CP3.

Основная информация и функции Common Rail высокого давления

Высокое давление создается и затем подается насосом в коллектор топливной рампы. Затем он проходит через инжекторные линии и соединительные трубки, чтобы попасть к инжекторам. Регулятор давления топлива или исполнительный механизм управления топливом в насосе высокого давления контролирует давление в рампе.

Форсунки имеют полый контрольный шарик, который удерживает это давление в рампе до тех пор, пока топливный соленоид не приводится в действие контроллером ЭСУД. Это позволяет контрольному шару подниматься с седла и вызывает инъекцию.

Система не создаст достаточное давление в рампе для запуска двигателя, если соединительные трубки форсунок, которые находятся в форсунках, протекают или если контрольный шарик в форсунке протекает. Другой проблемой может быть ограничительный клапан высокого давления.

Для запуска двигателя требуется примерно 4000 фунтов на квадратный дюйм давления в рампе. Топливная система содержит топливо под высоким давлением до 26 000 фунтов на квадратный дюйм. Очень важно не искать утечки пальцами! Попадание топлива под высоким давлением в кровоток может привести к ампутации конечности или даже смерти.

У вас нет старта или тяжелого старта?

При низком уровне подачи топлива или его отсутствии должно быть от 10 до 15 фунтов на квадратный дюйм на ТНВД или CP3 на холостом ходу.

Вам нужно будет контролировать давление в рампе, чтобы быть уверенным, что во время проворачивания коленчатого вала у вас будет более 4000 фунтов на квадратный дюйм. Если это не так, причиной может быть тяжелый запуск из-за одной или даже нескольких форсунок. Если вы не видите дыма из выхлопной трубы примерно через 10 секунд запуска, это означает, что топливо не попадает в цилиндры.

Если соединительная трубка высокого давления форсунки или подающая трубка не вставлены в форсунку, проблема заключается в неисправной трубке или на гайке установлен неправильный момент затяжки, конечное значение которого должно составлять 37 фунт-футов.

Ограничительный клапан высокого давления не должен протекать на холостом ходу или во время проворачивания.

Проверьте выходной объем насоса CP3. Чтобы увидеть, насколько быстро может возрасти давление в направляющих, вы можете закрыть все форсунки. Для начала потребуется давление в рампе примерно 4000 фунтов на квадратный дюйм.

В случае короткого замыкания муфты вентилятора отключите вентилятор и попробуйте запустить его снова.Возможные коды: P0483 или P2509.

Не забудьте подписаться на наш блог, чтобы увидеть другой отличный контент: https://xlmechanicalservice.ca/blog/

Вы видите черный дым?

• Дым может не быть видимым на грузовиках с сажевым фильтром. Возможно, потребуется отсоединить выхлопную трубу или временно установить испытательную трубку для диагностики проблем с курением.
• Чтобы увидеть, исчезает ли дым во время простоя, вы можете проверить вырезание цилиндра с помощью диагностического прибора.
• Проверьте, не загрязнен ли воздушный фильтр, при необходимости очистите или замените его.
• Высокий визг под грузом может быть слышен при утечках наддува или выхлопных газов.
• При открытии или закрытии VGT turbo возникает черный дым.

Есть промах? Промах может быть вызван несколькими проблемами, перечисленными здесь:

• Трубка соединителя форсунки плохого качества или неподходящей.
• Отсутствует или повреждена прокладка камеры.
• Низкое сжатие.
• Чрезмерный зазор клапана.

Обратите внимание: двигатель будет трястись, или может показаться, что это промах, если имеется неисправный двухмассовый маховик.

Вы слышите стук?

Возможен скачок на холостом ходу из-за низкого давления топливного насоса высокого давления или его отсутствия. Стук может быть слышен, если фактическое и желаемое значения слишком далеко друг от друга, что может быть неисправным FCA или исполнительным механизмом управления подачей топлива.

У вас медленное торможение?

Если двигатель зависает на более высоких оборотах или медленно замедляется, это может быть износ форсунки из-за чрезмерного возврата, который вызывает эту проблему, как это обычно бывает. Форсунки нужно будет заменить.

Есть ли сине-белый дым на холостом ходу в холодное время года?

Дым может не быть видимым на грузовиках с сажевым фильтром. Возможно, потребуется отсоединить выхлопную трубу или временно установить испытательную трубку для диагностики проблем с курением.

Если судить по температуре и высоте, это нормально, если менее чем через минуту дым рассеется. Несгоревшее топливо, обжигающее глаза, известно как бело-голубой дым. Если есть большая высота, низкие температуры и значительное время простоя, все это указывает на холодное горение.

Неисправные форсунки

Чтобы проверить наличие потенциально неисправной форсунки, проверьте наконечник форсунки на предмет утечки.

В холодную погоду нормальная температура окружающей среды должна отображаться по температуре охлаждающей жидкости, всасываемого и всасываемого воздуха, а также температуры аккумуляторной батареи.

· В холодном состоянии проверить работу впускного нагревателя.
· Проверяйте давление в рампе при выключенном двигателе. Это должно быть ноль фунтов на квадратный дюйм плюс-минус 500 фунтов на квадратный дюйм.
· Ищите низкое давление подачи, подающий насос, топливный фильтр и т. Д. Или его отсутствие.
Избыточные частицы могут быть фактором во время чрезмерного простоя из-за накопления нагара на наконечниках форсунок из-за холода. Из-за этого могут произойти повторяющиеся циклы регенерации, засорение и ограничение DPF. Время простоя более 20% является чрезмерным.

Сталкиваетесь ли вы с проблемами разведения?

Разбавление может происходить из-за плохого или неплотного уплотнения верхнего уплотнительного кольца форсунки.

· Проверить систему на наличие трещин в форсунке.
· Проверить герметичность уплотнения приводного вала насоса высокого давления.

Проблема с топливным насосом?

Во всех 6,7-литровых двигателях используется топливный насос в баке, как в более поздних 5,9-литровых двигателях. Насосы FASS являются одним из вариантов, которые могут заменить насосы подачи в резервуаре и могут быть установлены на рельсе рамы.

Впрыскивающий насос высокого давления (насос CP3)

Большинство проблем с запуском из-за низкого давления вызвано неисправными форсунками в результате эрозии седла контрольной шаровидной муфты. Предполагается, что давление по умолчанию составляет максимум 26 107 фунтов на квадратный дюйм, когда вы отсоединяете силовой привод управления подачей топлива.Насос не может создать достаточное давление, если в системе впрыска есть утечка. Насос высокого давления, скорее всего, потребуется заменить, если его загрязнили грязь и / или вода. Обычно в первую очередь страдают форсунки, однако загрязнения также проходят через насос CP3. Чтобы уменьшить гудение форсунок, CP3 должен быть «синхронизирован» с этими двигателями во время установки. В служебной информации вы можете найти временную процедуру.

Том Зелинка с 1978 года работал автомобильным механиком-подмастерьем Альберты и обладателем красной печати межпровинциального союза. В 1981 году он получил Сертификат механика по тяжелым условиям эксплуатации подмастерья Альберты и Межпровинциальную красную печать. Он получил сертификаты на: сертификацию двигателей Cummins для двигателей N855 / N14 / M11, двигателей Cummins серий B / C / ISB, топливных систем двигателей Cummins серий B / C / ISB и электронных блоков управления двигателями Cummins B / C / ISB.

Межпровинциальная сертификация CFC / HCFC / HFC, Сертификация сжиженного нефтяного газа Альберты, Сертифицированная Альберта передовая мобильная гидравлика, Сертифицированные Альбертой системы управления дизельным двигателем.

По мере того, как меняются технологии и модели, Том продолжает оставаться лидером отрасли, чтобы быть уверенным в том, что вы получите превосходное обслуживание для своего дизельного грузовика Dodge Cummins.

Датчики топливной рампы (FRS)

Последние новости

Датчики топливной рампы (FRS)

Что необходимо знать технику о диагностике / тестировании и замене датчика давления в топливной рампе на дизельном двигателе Common Rail и бензиновом двигателе с прямым впрыском.

Типичное расположение для FRS:

Примечание: На изображении выше показано, что датчик расположен на одном конце топливной рампы CRD.В некоторых более ранних и более поздних системах CRD на другом конце топливной рампы используется устройство регулирования давления, управляемое PCM.

Из-за разнообразия топливных распределительных систем CRD.
Перед проведением любых процедур тестирования важно определить правильное устройство. (Разъем FRS обычно имеет 3 контакта).

(CRD) Функция датчика.

FRS, как правило, представляет собой датчик пьезорезистивного типа, который контролирует давление топлива в топливной рампе как изменяющееся напряжение, которое используется PCM как часть расчета для% управления рабочим циклом для соленоида контроля давления в рампе (или топлива Дозирующий соленоид или регулирующий клапан всасывания) для поддержания подходящего давления в рампе при любых условиях движения. (современные системы CRD теперь достигают максимального давления более 200 МПа).

Работа датчика:

PCM подает стабилизированное напряжение 5 В на сигнальный провод датчика. Постоянное питание 5 В и заземление завершают вывод.

Значение сопротивления датчика создает изменение напряжения на сигнальном проводе в соответствии с изменением давления в топливной рампе.

Типичное ожидаемое напряжение CRD:

Пример системы Bosch EDC 16.

Типичные сигнальные напряжения от датчика давления в рампе:

• Двигатель в неподвижном состоянии: примерно 0,5 В.
• Двигатель на холостом ходу: примерно 1,32 В.
• Мгновенное ускорение: приблизительно 3,77 В +

Последствия неправильного давления в топливной рампе или неисправного датчика давления в топливной рампе CRD на транспортном средстве :

• Загорается сигнальная лампа.

При неправильном сигнале давления топлива для условий движения включается сигнальная лампа и, как правило, регистрируются коды неисправностей.
Примечание: может быть несколько причин неправильного сигнала давления топлива, и задача техника состоит в том, чтобы определить, является ли это проблемой давления, созданной системой подачи топлива и регулирования или вызванной неисправностью датчика.

• Двигатель с задержкой или затрудненным запуском.

Без точных сигналов давления в рампе PCM не может контролировать давление в рампе должным образом, и одним из результатов является затруднение запуска.

Во время разгона давление в рампе должно быстро увеличиваться, чтобы форсунки подавали необходимое количество топлива.К сожалению, при неправильном контроле давления в рампе этого повышения давления может не произойти.

Это может произойти из-за колебаний давления в рампе или из-за недостаточного или экстремального давления для условий движения.

Несоответствие давления в рампе приведет к неправильным смесям и изменению увеличения расхода топлива. Это вызовет резкие колебания уровней выбросов.

Осторожно: Если необходимо обновить FRS, важно соблюдать «все соответствующие процедуры безопасности», поскольку давление в топливной рампе может быть чрезмерным.

Коды ошибок:

Два общих кода ошибки, относящиеся к датчикам топливной рампы на CRD, которые могут регистрироваться:

P0193 — Высокий уровень входного сигнала в цепи датчика топливной рампы. PCM обнаружил, что давление топлива выходит за пределы заданного диапазона.

P0087 — Слишком низкое давление в топливной рампе. Как правило, проблема с системой подачи топлива, из-за которой давление становится слишком низким.

Несмотря на то, что давление в рампе GDI (прямой впрыск бензина) различается в зависимости от системы CRD, датчик давления в рампе работает аналогичным образом.

Типичное давление в рельсе для системы GDI может быть:

• От 500 фунтов на кв. Дюйм (3450 кПа) при холостом ходу до прибл. 3000 фунтов на квадратный дюйм (20 700 кПа) при высокой нагрузке на двигатель.

Ассортимент Premier Auto Trade Sensors включает датчики топливной рампы (FRS) от ведущих мировых производителей, охватывающие почти 200 000 транспортных средств в Австралии и Новой Зеландии.

Когда вы поставляете и устанавливаете продукцию Premier Auto Trade, вы можете рассчитывать на то, что продукт разработан и протестирован в соответствии со спецификациями производителя транспортных средств, предлагая форму, соответствие и функции оригинального оборудования.Premier Auto Trade распространяет продукцию по всей Австралии через сеть специализированных торговых посредников и ведущих автомобильных групп.

.